Путешествие в страну микробов

Бетина Владимир

А теперь сравним историю создания трех вакцин. В XVIII веке Дженнер знал об инфекционности оспы, но ничего не знал о ее возбудителе — вирусе. В XIX веке Пастер доказал, что возбудителем бешенства является вирус, хотя и не выделенный им. В XX веке Солк и Сейбин не только знали, кто является возбудителем полиомиелита, но и выделили его. И во всех случаях вакцины были благодеянием для пострадавших.

Интерферон и его предназначение

Уже более трех десятков лет известно, что инфекция, вызванная одним вирусом, может ограничить или предотвратить заражение другим вирусом. В 1957 году А. Айзекс и Дж. Линдеман из Национального института медицинских исследований в Лондоне показали, что этот феномен определяется веществом белкового характера, которое они назвали интерфероном. Интерферон возникает в клетке,

зараженной вирусом, и призван защищать от заражения остальные, неинфицированные клетки.

Открытие интерферона заставило ученых усомниться в том, что самой первой реакцией организма на появление вируса является обычный процесс образования антител. По-видимому, именно интерферон представляет первую линию обороны при вирусной инфекции, с его помощью зараженная клетка как бы сигнализирует другим клеткам о вирусной угрозе. Этот сигнал, переданный молекулами интерферона, дает возможность здоровым клеткам выработать защитные белковые вещества, препятствующие синтезу вирусных частиц. Защитный белок известен микробиологам под названием ТИП (сокращенная форма термина «трансляционный ингибирующий протеин», или передаточный тормозящий белок). ТИП препятствует размножению вируса в клетках, не нарушая при этом нормального синтеза белков.

Индукция образования интерферона. 1-й этап; а — здоровая клетка; б — ДНК клеточного ядра реагирует на присутствие индуктора «сигналом тревоги», в результате чего возникает иРНК для синтеза интерферона; в — соединившись с рибосомой, РНК начинает руководить синтезом интерферона. 2-й этап: г — интерферон перемещается в другие, здоровые клетки, ДНК которых стимулирует образование иРНК для синтеза противовирусного белка; д — соединившись с рибосомой, РНК управляет синтезом противовирусного белка; е — нуклеиновая кислота вируса вынуждает клетку образовывать иРНК для получения вирусного белка, но последний не может образоваться, поскольку рибосома «блокирована» противовирусным белком. Синтез интерферона воспрепятствовал размножению вируса и предотвратил заболевание организма.

Впоследствии было установлено, что образование интерферона можно вызвать (индуцировать) действием различных природных или синтетических веществ, для которых характерна одна общая особенность — все они содержат РНК с двумя спиралями. Обычно молекулы РНК имеют одну спираль, но некоторые вирусы и бактериофаги обладают двуспиральной РНК. Схема индукции дана на прилагаемом рисунке.

Естественно, что после открытия интерферона оптимистично настроенные ученые были готовы видеть в нем мощное средство борьбы с вирусами. Но проведенные в этом направлении опыты принесли разочарование. Однако с открытием возможности искусственной индукции образования интерферона при помощи вышеупомянутых веществ появились новые перспективы. Ученые приступили к сложным опытам, и нам придется терпеливо дожидаться результатов, которые покажут, в какой мере смогут исполниться надежды, связанные с интерфероном.

Вакцина с шифром БЦЖ

Незадолго до начала первой мировой войны французские бактериологи А. Кальмет и Ш. Герен начали длительные опыты по созданию вакцины против туберкулеза. Долголетними повторными прививками туберкулезных бацилл (Mycobacterium tuberculosis) они получили невирулентные бациллы, сохранившие, однако, свои антигенные свойства. Первый раз они применили противотуберкулезную вакцину 1 июля 1921 года, сделав прививку грудному младенцу, мать и бабушка которого болели туберкулезом. Ребенок остался здоровым.

Их вакцина стала известна под сокращенным названием BCG (БЦЖ: бацилла Кальмета — Герена) и была с воодушевлением принята общественностью. Но потом произошло трагическое событие.

В немецком городе Любеке в период с декабря 1929 по апрель 1930 года вакцинировали 252 ребенка и 71 из них умер. Доверие к БЦЖ было подорвано. Уже значительно позднее установили, что несчастье произошло из-за роковой ошибки в одной лаборатории, где вместо БЦЖ детям ввели вирулентные бациллы туберкулеза!

После выяснения причин этого трагического случая доверие к БЦЖ стало понемногу восстанавливаться. В 1924 году противотуберкулезную прививку сделали 217 грудным детям. По данным Всемирной организации здравоохранения, за 40 последующих лет в шестидесяти

странах было сделано несколько сотен миллионов прививок. Теперь в большинстве стран каждый ребенок получает инъекцию БЦЖ тотчас после рождения. По прошествии трех месяцев применяют туберкулин, при помощи которого узнают, приобрел ли ребенок, которому была привита БЦЖ, иммунитет к туберкулезу. Перед вакцинацией взрослых также производится испытание туберкулином. Если результат положительный, то прививку не делают.

Британский совет по медицинским исследованиям опубликовал результаты вакцинации 65 000 английских детей. Спустя пять лет заболеваемость туберкулезом среди них снизилась на 83 % по сравнению с группой, в которой вакцинация не проводилась.

В одной из предыдущих глав мы уже говорили о. том, что возбудителем проказы является бацилла Mycobacterium leprae. До самого недавнего времени надежного средства против этой болезни не существовало. Несколько лет назад стали применять сульфамидные препараты, которые излечивают до 15 % тяжелых форм кожной и почти все случаи нервной проказы. Курс лечения длится от трех до пяти лет и стоит больших средств. В 1966 году английский медицинский журнал British Medical Journal опубликовал результаты пятилетних опытов, проведенных в Уганде. Советник по вопросам проказы при правительстве Уганды доктор Дж. Броун и его ассистентка М. Стоун отобрали 17 000 детей, бывших в непосредственном контакте с прокаженными и подверженных опасности заболевания. Произвольным отбором они отделили из них половину и сделали им прививку БЦЖ. Вторая половина детей служила контролем. С двухлетними перерывами проводили осмотр 94 % всех детей. Количество заболевших в группе, которой была сделана прививка, оказалось на 80 % меньше, чем в контрольной. Таким образом, вакцина БЦЖ играет двойную роль: предохраняет от заболевания туберкулезом и обеспечивает защиту населения от проказы.

Так спустя 170 лет был как бы повторен опыт Дженнера, в свое время доказавшего, что вакцина коровьей оспы может защитить и от натуральной оспы.

Анатоксин Беринга

Открытию возбудителя дифтерии мы обязаны ученикам Коха и Пастера. Немецкий ученый Фридрих Леффлер обнаружил и изучил возбудителя болезни, дифтерийную палочку Corynebacterium diphteriae. Леффлер высказал предположение, что непосредственной причиной заболевания является токсин, выделяемый этим микробом. Французский исследователь Эмиль Ру доказал, что этот токсин действительно существует и что бацилла дифтерии выделяет его при выращивании на мясном бульоне. Немецкий ученый Эмиль Беринг установил, что малые дозы токсина, введенные подопытным животным, обеспечивают их невосприимчивость к этой болезни. В крови иммунных животных он нашел вещество, нейтрализующее токсин, и назвал его анатоксином. В 1895 году им был разработан метод получения анатоксина из крови иммунных животных, и с тех пор его стали применять для профилактической прививки против дифтерии.

В наши дни анатоксин вырабатывается в больших количествах. Культура дифтерийной палочки вносится в соответствующую жидкую питательную среду, где в результате размножения бацилл создаются большие количества токсина. Затем бактерии убивают, культуральную среду фильтруют и полученный фильтрат прививают молодым лошадям в такой дозе, чтобы токсин вызвал у них образование антител (анатоксинов). Находящийся в их крови анатоксин обезвреживает выделяемый микробами токсин. Когда накопится достаточное количество анатоксина, от каждого животного берут до 10 л крови и в строго асептических условиях получают сыворотку, которую после соответствующей проверки используют для так называемой пассивной иммунизации человека. Дифтерийный анатоксин является по существу антителами дифтерийного токсина, которые организм человека получает уже в готовом виде.

Средства прививки и иммунизация

Итак, теперь мы уже знаем, что кроме врожденного иммунитета, присущего определенным организмам, невосприимчивость к инфекциям можно создать и искусственным путем — так называемой иммунизацией. Для этого применяют вакцины или иммунные сыворотки.

Иммунизация иммунной сывороткой является пассивной, поскольку организм человека сам не вырабатывает действенные антитела, а получает их готовыми. Сыворотку получают, как уже говорилось, из крови вакцинированных или переболевших животных, у которых образование антител вызывается заражением антигенами. Последние обычно представлены токсинами болезнетворного микроба.